武器装备关系国家安危,其生产制造不可能完全依赖国外数控机床。虽然中国早在上世纪90年代就已成为全球数一数二的数控机床进口大国,但西方国家一直在“卡我们的脖子”,不仅采购渠道不畅、难以获得高端设备(注:欧洲就严禁5轴联动数控机床技术外泄,引进国必须保证不将之用于军事目的才能购买),而且必须接受外国厂商所谓“最终用户访问”(注:外方可借此获得数控机床的最终用途、使用情况等重要情报)的苛刻条件,极易造成失泄密。
为摆脱受制于人的局面,中国政府出台政策——国内数控机床厂商只要每年技术研发投入不低于产品销售额的5%,就能享受国家补贴。同时,数控机床被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个国家科技重大攻关项目之一。按照规划,到2020年,中国航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床将有70%至80%立足国内。
沈阳机床开发的A、C摆角高速加工中心,解决了航空领域的大型铝合金高速加工难题。济南第二机床厂开发的桥式5轴龙门加工中心,解决了航天领域的钛合金锻件加工难题。沈阳机床开发的大型车铣复合机床,整体提高了船舶大型曲轴加工的精度和加工效率,对于解决我国船舶动力落后问题发挥了积极作用。陕西秦川机床集团研发的5轴联动数控叶片磨床,已在黎明航空发动机公司的发动机叶片磨削生产线上得到应用,保证了航空企业的批量生产需要。
武汉重型机床厂研制的CKX53160数控单柱移动立式车铣床,完成了对三峡水电站550吨巨型水轮机转轮的加工任务。该厂还研制出重型7轴5联动车铣复合加工机床,可承重100吨,能一次装夹完成大型军用船舶螺旋桨的全部工序加工。武重DL210数控重型卧式机床则是在引进的德国技术基础上开发而成的。
特别值得一提的是大连机床2006年研发成功的国产首台9轴5联动数控机床。想当年,苏联只从日本东芝搞到4台9轴数控机床,就让本国核潜艇静音性能大大提升,令西方苦心经营数十载、耗资数百亿美元建成的反潜探测网毁于一旦。可想而知,国产9轴数控机床的问世,或将推动中国潜艇的静音性能“迈上新台阶”。
2010年调查表明,与10年前相比,国产数控机床占有率明显提升,其在军工、能源领域的应用数量增加了2倍,占整个机床使用量的三分之二,是进口数控机床数量的2倍。特别是1999年驻前南大使馆被炸后,痛定思痛的中国军工业得到大笔拨款,开始了规模空前的新一轮技改,并普遍采取“少量高端进口机床与大批国产普通机床相结合”的模式。据悉,各军工集团“十二五”中后期进口机床数量比“十一五”下降近6成,以往的进口大户中航工业也下降了近15%。中船重工2013年安排的总投资中,进口设备金额不到5%。
但在看到可喜成绩的同时,我们仍不得不正视这样一个严肃的现实——目前,国内的中高端数控机床多系进口。即便能够组装制造,关键功能元部件——数控系统、数控刀架、主轴单元、刀库及滚珠丝杠副(注:一种传动装置)和滚动直线导轨副(注:起支撑和导向作用的部件)也严重依赖进口。尤其是被称为“机床大脑”的数控系统(由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器组成),因国内起步不久,90%的数控系统还需要从日本发那科(FANUC)和三菱(MITSUBISHI)、德国西门子(SIMENES)和利勃海尔等公司进口。其中,日本发那科和德国西门子就占据了全球高端数控系统市场80%的份额。
需要说明的是,外国对华销售机床都是把软件和单机分开卖的,比如利勃海尔数控系统16个软件包的总价(人民币200万至300万元)就相当于一台5轴联动机床(进口价格30万至47万美元),如此暴利简直是“打劫”。另外,国产的数控刀具在使用寿命、可靠性等方面也与国外存在很大差距,主要表现为耐用度较低,比如5轴联动数控机床,国外产品连续能工作1500小时无故障,而国产这一指标约为1000小时,相差三分之一。据悉,国产数控机床的故障大多发生在功能部件上,这是影响前者使用和推广的主要根源。
虽然从2013年起中国大幅减少进口日本机床,但由于高端产品不能自给,只得转向购买德国、美国、英国和意大利机床,价格上比较吃亏。有数据显示,2015年中国出口数控机床平均单价仅3万美元,而进口一台平均要花费16万美元。究其原因,还是在于国产机床附加值较低,缺乏高速、高精、复合、智能等方面的核心技术。
大连机床负责人就曾表示,该厂可以向国际先进水平追平95%,但剩下的5%绝非一个企业甚至一个行业就能做到,而是需要包括钢铁、冶金、标准件、数控、工艺、检测在内的全国工业战线一起努力,提升整体水平。
1月8日上午,国家科学技术奖励大会上,中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明领衔的科研创新团队,被授予国家科学技术进步奖创新团队奖。
记者走近这个团队发现,年轻,是他们的活力,平均年龄35岁;创新,是他们的特色,始终坚守在世界电气工程领域的最前沿,一次次创造着“中国奇迹”。
30年的跨越:从跟跑到领跑
走进海军工程大学电力电子研究所一楼,仿若进入了舰艇电机的展览大厅。创新团队成员刘德志教授介绍,目前我国海军舰艇的发供电系统,全部由团队自主研制,其水平已经达到世界一流。
“做科研就要静心二三十年,做出世界领先的成果!”时间回到上世纪80年代,在团队奠基人张盖凡教授的带领下,由马伟明、刘德志5人课题组,在一间由洗脸间改造的简陋实验室里开始电机领域攻关。1800多个日夜的拆装调试、观察测量、记录分析,在对数十万组数据综合分析的基础上,成功研制出带稳定绕组的多相整流发电机,从根本上解决了“固有振荡”的世界难题,荣获2000年度国家科技进步一等奖。
在研制多相电机的同时,他们发现新一代潜艇急需体积小、重量轻、容量大、效率高的交直流电源,马伟明打破思维定势,提出用一台电机同时发出交流、直流两种电的设想。经过10年艰苦攻关,终于研制出世界上第一台交直流发电机系统,中国潜艇真正拥有了具有完全自主知识产权的“中国心”!2010年,再次荣获国家科技进步一等奖。
接力攻关,步步跨越。他们马不停蹄,集中力量,向第三代集成化发电系统发起全面冲击。2014年获国家科技进步二等奖。
30年过去了,这个团队成功实现了从集成创新到自主原始创新的重大跨越,从“跟跑者”一跃成为“领跑者”。
要做强国强军的大梦
马伟明科研创新团队“疯”“癫”“痴”的工作状态和执着态度,从骨子里透出的是清一色的血性担当。
据团队成员鲁军勇回忆,有一次,马伟明在从试验现场急切赶回办公室的路上遭遇车祸,造成颈椎受伤。医生给他打上钢筋塑料颈套,反复强调要好好休息,否则就可能留下终生残疾。谁料第二天,马伟明戴着钢筋塑料颈套,让团队成员推着参加一个重要的现场会议。
团队成员汪光森由于长期劳累,出现股骨头炎症,因为没时间及时治疗,发展到股骨头部分坏死、关节腔体严重化脓。当时某项目正处在重大试验的紧要关头,他高烧39℃多,依然拄着双拐坚持在一线,直到马院士强行派人把他送进医院。
外人不解其中滋味,但在他们每个人看来都非常值得,因为他们在为国家为军队干事圆梦。他们觉得,只有将个人和集体追求的价值融入国家和民族的梦想,才能最大程度汇聚军内外最优资源,组成“国家队”集智攻关,影响和带动更多科研生产力量。
创新沃土成就“小马当家”
马伟明领衔的创新团队近90%干部拥有博士学位,平均年龄仅35岁,形成人才梯次配备、接力创新的强大阵势。
2002年,团队承担新型高速异步电机研制任务,只有24岁的研究生王东被委以重任,执掌主设计师的帅旗。经过10年奋斗,这项重大研究取得圆满成功。如今王东已成为研究所集成化发电方向的首席专家,博士论文被评为全国优秀博士学位论文,还被遴选为全军高层次科技创新人才工程学科领军人才培养对象。
电力系统方向学术带头人付立军,加入团队之前已经是武汉大学副教授、学科带头人培养对象。他感到在这里能为国防做大事业、成就大梦想,毅然携笔从戎。主攻某项目的汪光森,入伍前是华中科技大学博士后,1993年就开始享受10万年薪,但他舍弃优厚待遇和安逸生活,强烈要求加入这个团队……
科研人才和科研成果产生“共生效应”,不断传播着“勇于担当、敢于超越”的团队文化精神。经过30多年的传承和光大,这种最宝贵的精神文化财富,已经融入每一个成员的血脉,成为每一个重大成果的基因分子。
美媒称,“晋”级战略核潜艇携带的“巨浪-2”导弹射程估计可达7400公里,赋予中国海军可靠的海基核威慑能力。按照美国情报机构的评估,携带“巨浪-2”导弹的“晋”级核潜艇一旦前出西太平洋,能将夏威夷纳入其攻击范围;如果从太平洋中部发射导弹,将直接威胁美国本土。
战略导弹核潜艇是如何形成这种威慑的呢?“战略导弹核潜艇的游戏规则就是:我让你知道我的存在,但我不让你知道我在哪。”军事专家曹卫东如是说。此外,战略导弹核潜艇不打击海上移动目标,而是针对陆上固定目标;在战备巡航中虽然带弹,但不设定具体目标。
李莉说,中国的战略导弹核潜艇若停靠在港口,或在基地附近进行例行训练,美国凭借通常的侦察手段,可获取到核潜艇停靠码头的位置,甚至拍下照片并进行比对,以确定潜艇的相关信息。但若核潜艇前出潜入水下后,凭借核潜艇长久的自持力,通常情况下都不上浮,这种情况下美国便无从得知其位置。
“不管是过去、现在、还是将来,对大国的威慑都是很大的。”李莉说。
美航母遭中国潜艇跟踪?专家:技术上不具可行性
报道称,熟悉此事的美国防部官员说,10月24日,中国潜艇航行到距离“里根”号很近的地方。当时,“里根”号正从停靠的港口向日本海航行。几天之后,美国海军导弹驱逐舰“拉森”号驶入南海,并进入中国岛礁12海里以内。
美国国防部一名官员说,发现潜艇后,“里根”号拉响了警报,现在还不知道是否启用了反潜机对潜艇进行定位和跟踪。该报道称,在此次相遇事件中,中方潜艇的型号、它是在水下还是水面之上,以及距离“里根”号有多近等信息,都没有被披露。
李亚强表示,客观地说,美国的反潜技术世界一流,它发现别国的潜艇是在情理之中,这对于美军来说不算爆炸性新闻。但报道中提到在日本海海域发现中国潜艇,这就说明该事件存在很多问题。首先,中国潜艇在日本海附近海域活动,美军舰艇也在此区域活动,双方本来就有可能相遇,即使被发现,也属于正常活动,从军事角度上来说,不能称为中方派潜艇专门跟踪对方。其次,潜艇追踪水面舰艇一般来说非常困难,因为核潜艇一旦用高航速跟踪水面舰艇,会发出很大的噪音,极易暴露自己,技术层面上不具有可行性。说“中国的核潜艇去跟踪美国的水面舰艇”,从海军战术角度来说不成立。另外,美国经常派舰机在中国附近的海域活动,并称遭到中国海军跟踪,更多是别有用心的做法。
中国潜艇曾跟踪美航母:美上将承认太大意没察觉
美国海军最引以为傲的是它的航母战斗群,而中国海军的国之重器则是潜艇部队,特别是核潜艇部队。
早期,国产常规潜艇,例如明级潜艇技术性能相对比较落后,已经难以在现代海战当中发挥作用。从90年代开始,随着中国经济和工业出现井喷式发展,中国新一代常规潜艇开始崭露头角。
大海是中国未来发展的基石,也是从16世纪开始,帝国主义开始称霸世界的舞台。中国海军与老牌海军的斗法从50年代就已经开始,现在还是继续。
2006年,一艘中国当时最新型的国产039宋级潜艇悄悄驶入日本冲绳外海。就在附近就是庞大的美军航母战斗群,小鹰号航母是美国最后一艘常规动力航母,也是唯一长期驻扎海外的航母,它的驻地就是与中国一水相隔的日本。
后来,美国基廷上将回忆说,当时,美军并没有发现有一艘中国潜艇在附近跟踪。直到当这艘中国潜艇在距离美军航母,只有10英里,也就是16公里时,这艘中国潜艇自己浮出了水面。
似乎是在告诉美军,自己的能力。当然这位美军上将随后立刻补充说,当时,亚太局势非常平稳,美军小鹰号航母没用处于警戒状态,所以因为麻痹大意才没有发现中国潜艇一直在跟踪。
如果当时,美军航母处于警戒或者战斗状态,那么事情就会不一样。
当然,一艘常规潜艇无论任何原因,只要可以驶入鱼雷打击距离以内,不被发现就是硬道理。
美媒:中国新型军机为跟踪航母可以自我牺牲
一个例子是中国部署无人机的情况。航展上,有数十种无人机模型展出,从手抛型无人机到与MQ-1A“捕食者”无人机同级的“翼龙”无人机。据称,“翼龙”无人机已出口至沙特阿拉伯。“翼龙”无人机在室外展区进行了展示,周围是一些小型武器。
报道说,“翼龙”无人机最大起飞重量2650磅、最大续航时间20小时,具备现代无人机的各种性能,包括卫星通信和视距内数据连接。但问题在于,对中国而言,这种无人机能扮演什么角色:西方使用武装无人机为车队和小股地面部队以及反恐打击提供掩护,但中国没有此种作战需要。
报道说,在海上侦察和打击中,有人机和无人机协作开展行动具有重要意义。苏联曾组建过一支以美国航母为目标的侦察-打击综合部队,但最困难的任务是确定一个打击群中的航母的位置。有人机能够执行这一任务,但容易遭到防空火力打击。小型无人机(运-8留在防区外,发挥控制站和中转站的作用,从而减轻对卫星通信的依赖)能够跟踪航母群,而且在一定程度上是可以被牺牲的。事实上,如果无人机足够廉价,就能减少使用较无人机昂贵的防御型飞机和导弹。
中国航空工业集团公司的两种新产品,“灵龙”战术无人机和更具实验性的新型VD200无人机,“灵龙”战术无人机在体积上介乎波音的“扫描鹰”与“综合者”无人机之间,使用吊索挂钩回收系统。新型VD200无人机是一种最大起飞重量440磅的双引擎垂直起降无人机。